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机器人工匠
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QinhuangdaoInstituteofTechnology
机器人工匠
说明
参赛选手:
窦红宇王朔
指导教师:
鲁浩胜
项目名称:
“汇博杯”工业机器人仿真模拟大赛
1•设计目的
瓷砖以其拒水透气性强、防火防潮、耐风化、便于清洗、外形美观等优点成为现代房屋装修的首选材料之一。
但铺设瓷砖缺失一项费时费力的工序。
铺设瓷砖通常需要专用的粘合剂,粘合剂一般由工人用泥刀或铲子涂在瓷砖背面,铺设时需要定下基准线确保铺贴时瓷砖表而平整、横平竖直,砖与砖的接缝之间还要间隔广3毫米的距离。
可见铺设瓷砖对工人的要求之高。
近年来,随着装修市场用工需求逐年增大,拥有瓷砖铺贴技术的工人却十分匮乏,现在瓷砖铺贴行业面临一个非常严峻的问题:
技术成熟的工人年龄较大,由于体力的限制工作量有限;而年青的工人技术水平却相对较低,铺贴瓷砖的效率较低、质量不高。
另外,通常情况下铺设一个面积90平方米左右的房子需要7~10天,房屋的装修时间也大大延长。
运用机器人铺贴瓷砖可以提高工作效率,降低劳动成本,解放劳动力,还可以缩短装修时间,降低装修费用。
总之,瓷砖铺设机器人有可能在装修市场中取得巨大优势。
另外,利用机器人铺瓷砖,还可以提高精准度,减少人工铺设过程中岀现的空鼓和凹凸不平问题。
同时,也可以瓷砖与瓷砖空隙均匀,在整体上达到整齐美观的效果。
2•创意构思
铺设瓷砖过程琐碎繁重,劳动强度大,需要搅拌大量沙子和水泥灰,找水平,铺设等等,是装修过程中一项十分耗费时间的工序。
一个90平米的房屋铺设瓷砖需要7-10天才能完成。
为了提高工资效率,降低劳动强度,采用自动机械手段在墙体和瓷砖上刷黏贴剂、铺设、找水平。
粘结材料的制作(和灰)仍然采取人工的方式,以保证沙子和水泥灰之间比例的精确度。
机器人工作范围大,速度快,精度高,能够很好地解决人工铺设时工作效率低,精确度、水平性差等问题。
3•创意项目主要优点
采用机器人铺贴瓷砖主要有以下优点:
1效率高
机器人系统坚固可靠,例行维护间隔时间长,使用寿命长,工作范围大,铺设速度快。
2精度高
机器人卓越的控制水平和定位精度确保了取瓷砖和粘贴瓷砖的准确性,同时能保证瓷砖与瓷砖之间缝隙的均匀、水平面的平稳。
3成本低
机器人工作过程速度和定位均可调整,能达到最佳的铺设速度和精度,提高整体装修速度,缩短装修时间,降低装修成本。
第二章创意来源
瓷砖铺设是当下装修过程中比不可少的一个环节,但是由于铺设工作相对繁琐,对技术水平的要求也相对较高。
瓷砖铺贴需求量大,但铺贴的时间周期长,因此瓷砖铺贴工人的需求量相对较大。
但目前瓷砖铺贴行业技术成熟的工人年龄相对较大,工作效率较低,新的工人技术不成熟,水平较低,整个行业呈现供不应求的状态。
目前,铺设瓷砖一般都是个人或者是装修公司下属的一些员工。
受到了工作效率和技术水平的限制,铺设瓷砖的时间相对长,同时无法保证瓷砖铺设的质量,铺贴完成后仍然会出现很多问题。
在当代社会,保质保量并且快速的完成工作是非常重要的,然而当下瓷砖铺设行业虽然前景可观,但能够保质保量高速度完成工作的技术工人却相对较少,很多装修公司由于这个原因流失了大量的客户,小的装修公司更是面临着倒闭的风险。
技术娴熟体力充足的铺设工人寥寥无几,新人却因为水平所限接不到工作,没有经济来源,纷纷转行。
但是房地产行业依旧在发展,瓷砖铺设工人的需求量仍在不断增加。
面对当下瓷砖铺设行业存在的供不应求问题,采取自动机械化手段即用工业机器人代替瓷砖铺设工人的工作势在必行。
工业机器人工作范围大、速度快,精准度高,能够很好的解决瓷砖铺贴过程中出现的一系列问题,提高瓷砖铺设质量,缩短铺设时间,弥补瓷砖铺设行业岀现的人员不足和水平不高等问题。
同时能够在整体上提高房屋装修效率、缩短装修时间、降低装修成本。
第三章方案设计
1•方案设计流程
创意方案流程如图3-1所示
市场调研
可行性分析
数据验证
创建模型
\7
规划布局
方案确定
程序设计
调试运行
\z
离线仿真
图3-1创意方案流程
2•创建模型
机器人铺墙而瓷砖工艺流程如下
对墙面刷胶=取墙面瓷砖n刷粘合剂=找水平=粘贴人工清理墙面Q固定
机器人铺地而瓷砖工艺流程如下
对水泥灰铺平=灰浆导入水泥中=>取地而瓷砖=>找水平
人工清理地面U固定=粘贴
第四章方案实现
1.铺砖工作站布局
1台IRB4600-40/2.55ABB机器人和一条导轨配合来完成整个房屋的铺设。
2•涂
加入了这个动作。
3.工具台
我们考虑到有的地方需要切割和钻孔所以我满加了工具台来满足这项的需求,因为房间的铺砖数为整块,不需要切割效果,所以并没有加入工作站中。
4.铺设瓷砖
以IRB4600机器人进行粘贴铺设,轨道进行配合可以使机器人铺到房屋的各个角落。
5.撤去轨道人工铺设余下部分
撤去轨道,在以人工的方式进行把轨道位置铺设完成
ABBIRB4600机器人技术参数如下
IRB4600-40/2.55
IRB4600-40/2.55工业机器人
手腕持重:
40kg
上臂负载:
20kg
最大臂展半径:
轴数:
2.55m
6轴
重复定位精度:
0.05mm(多台机器人测试综合平均值)
机器人版本:
标准版
第五章未来前景
近年来,新房和二手房市场的交易量十分庞大,房地产行业的发展,也带动了装修行业的发展。
如今,家庭装修已经走进千家万户,成为一种潮流。
瓷砖,以其外形美观、便于清洁、防火、防潮等优势成为家庭装修的重要材料。
瓷砖铺设也成为家庭装修不可或缺的一部分。
当下瓷砖铺设工作主要依靠人工的方式,而人工铺设瓷砖需要时间长,对工人的技术水平要求较高,而且即使是技术再娴熟的工人也无法保证瓷砖铺设的整体效果,只能力求完美。
当下瓷砖铺设行业而临一个严峻的问题,技术娴熟的工人年龄逐渐增大,工作能力逐渐下降,新的技术工人较少,无法满足市场的需求,再培养一批新的技术工人也无法满足瓷砖铺贴行业岀现的市场缺口。
工业机器人的岀现将会在很大程度上解决这一问题。
机器人工作效率高,精准度高,能够很好的解决瓷砖铺设过程中对保持瓷砖贴面平整、缝隙均匀等技术难题,而且能够整齐划一快速的完成整个铺砖过程。
这将大大缩短工期,提高瓷砖铺设质量,有很大的发展前景。
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